羟丙基-β-环糊精对黄芪甲苷包合作用的研究

amy54321

【摘要】  目的制备黄芪甲苷－羟丙基-β-环糊精包合物，并研究其包合作用及增溶效果。方法利用水溶液－搅拌法制备黄芪甲苷－羟丙基-β-环糊精包合物，运用旋光度增量法测定包合比；并利用高效液相色谱法测定黄芪甲苷溶解度及溶出度，以考察其增溶作用。结果羟丙基-β-环糊精与黄芪甲苷可形成摩尔比1∶1的包合物，包合后黄芪甲苷的溶解度由原来的22.2 μg·ml-1提高到286.8 μg·ml-1，溶出度由26.4％提高到71.2％。结论黄芪甲苷－羟丙基-β-环糊精包合物能显著提高药物的溶解度及溶出度。

【关键词】  黄芪甲苷 羟丙基-β-环糊精 包合比 溶解度 溶出度

　　Inclusion of Astragaloside IV with Hydroxypropyl -β- cyclodextrin

　　Abstract：ObjectiveTo prepare Astragaloside IV-hydroxypropyl -β- cyclodextrin Inclusion complex, as well as to study the inclusion mechanism and the effect as the solubilizer.MethodsAstragaloside IV–HP-β-CD was prepared by solution-agitation technology, and the inclusion ratio was studied by measuring optical activity. At the same time, the solubility and dissolution were measured by HPLC.ResultsThe inclusion ratio of Astragaloside IV-hydroxypropyl -β- cyclodextrin was 1:1. The solubility of Astragaloside IV increased from 22.2 μg·ml-1 to 286.8 μg·ml-1, and the dissolution increased from 26.4% to 71.2%.ConclusionThe solubility and dissolution of Astragaloside IV can be improved by preparing the inclusion complex with hydroxypropyl-β-cyclodextrin.

　　Key words：Astragaloside IV；  HP-β-CD；  Inclusion ratio；  Solubility；  Dissolution

    黄芪甲苷（astragaloside IV）是中药黄芪的主要活性成分之一，也是目前《中国药典》中多种复方制剂的定量指标成分。现代药理学研究表明，黄芪甲苷具有抗炎、降压、镇静、镇痛作用，能促进蛋白质的合成，对免疫器官有影响，具有较高的药用价值［1，2］。但由于其水溶性较小、溶出慢、吸收差等因素而影响了其制剂的开发。羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）是一种低毒、安全、有效的水溶性包合材料。本实验制备了黄芪甲苷－HP-β-CD包合物，以增加其水溶性，并对其包合作用进行了研究。

　　1  仪器与试药

　　1.1  仪器85-2恒温磁力搅拌器；戴安高效液相色谱仪；JascoP-1020旋光仪；ZRS-8G智能溶出仪。

　　1.2  药品与试剂黄芪甲苷标准品（中国药品生物制品检定所）；羟丙基-β-环糊精（西安德立生物化工有限公司）；黄芪甲苷原料药；无水乙醇；乙腈（色谱纯）；纯净水；其它试剂为分析纯。

　　2  方法

　　2.1  包合比的测定配制总摩尔浓度为0.01mol·L-1，摩尔比为1∶3～3∶1的HP-β-CD和黄芪甲苷的甲醇混合溶液。待充分混匀平衡后，测定这一系列溶液的旋光度，并同时测定相同浓度的HP-β-CD甲醇溶液的旋光度，以对应旋光度增值－摩尔比作曲线图。由于黄芪甲苷旋光度为零，HP-β-CD旋光性的改变是与黄芪甲苷的包合作用引起的，故旋光度增量最大的摩尔比即为包合比。

　　2.2  包合物的制备称取黄芪甲苷160 mg，加无水乙醇55 ml，加热溶解，得到黄芪甲苷乙醇溶液。另称取HP-β-CD 336 mg，置于100 ml烧杯中，加蒸馏水4 ml溶解。将HP-β-CD水溶液置于磁力搅拌器上，加热至50℃，磁力搅拌，同时逐滴加入黄芪甲苷乙醇溶液。全部滴加完后，保温继续搅拌30 min，而后在室温下逐渐降温，并继续搅拌至约剩余液体2 ml，真空干燥，得到黄芪甲苷－HP-β-CD包合物。

　　2.3  含量测定

　　2.3.1  色谱条件本实验采用HPLC法测定黄芪甲苷的含量，色谱条件：色谱柱为Lichrospher C18色谱柱（5 μm，250 mm×4.6 mm）；流动相为乙腈-水（36∶64）；流速1.0 ml·min-1；检测波长203 nm；进样量20 μl。

　　2.3.2  标准曲线的制备精密称取黄芪甲苷对照品约25 mg，加入甲醇定容至25 ml，作为储备液。精密吸取该储备液0.5，2.0，5.0，8.0，10.0 ml，分别用流动相稀释至25 ml。按上述色谱条件，分别精密注入20 μl至高效液相色谱仪中，记录。以浓度C(μg·ml-1)为纵坐标，峰面积A(mAU·min)为横坐标，求回归方程：C＝57.135A-0.020 3,r= 0.997 8。

　　2.3.3  回收率精密称取黄芪甲苷对照品约10 mg，按包合比加入适量HP-β-CD，加入甲醇定容至10 ml，按上述色谱条件测定，得平均回收率为100.65％，RSD为0.98％。

　　2.3.4  含量测定精密称取由2.2中的方法制备的黄芪甲苷－HP-β-CD包合物适量，用甲醇定容，按上述色谱条件，精密注入20 μl至HPLC仪中，记录峰面积，代入回归方程，得到溶液中黄芪甲苷的溶度，计算包合物中黄芪甲苷的含量为28.2％。

　　2.4  溶解度测定分别称取过量的黄芪甲苷与黄芪甲苷－HP-β-CD包合物，加去CO2水配成过饱和溶液，涡旋振荡15 min，于25℃恒温水浴中静置1 d，迅速用0.45 μm滤膜过滤。取滤液，按2.3中含量测定方法，测定饱和水溶液的溶度，计算黄芪甲苷与黄芪甲苷－HP-β-CD包合物在水中的溶解度。

　　2.5  溶出度测定

　　2.5.1  黄芪甲苷及包合物胶囊的制备分别称取过80目筛的黄芪甲苷40 mg及包合物142 mg（相当于40 mg 黄芪甲苷），与适量玉米淀粉混合均匀，填充于空心胶囊中。按上法分别制备6粒黄芪甲苷及其包合物胶囊。　　2.5.2  溶出度测定分别量取经脱气处理的0.5％十二烷基硫酸钠溶液200 ml，置6只溶出杯内，加温，待溶出介质温度恒定在(37±0.5)℃，调节转速为100 r·min-1，待其平稳后，分别将2.5.1中制备的供试品胶囊投入溶出杯内，立即计时。分别于第15，20，25，30，35，40，45，50，60，70，80，90，100 min各取1 ml溶出液，同时立即补充1 ml新鲜介质。取出液立即用微孔滤膜过滤，按2.3中含量测定方法测定，计算溶出度。

　　2.6  相溶解度图将过量黄芪甲苷加入于一系列0～2％（W/V）HP-β-CD水溶液中，于25，37，50℃在恒温振荡器中平衡3 d，迅速用0.45 μm滤膜过滤。取滤液适当稀释，按2.3项含量测定方法，计算饱和溶液浓度。以HP-β-CD水溶液浓度(mmol·L-1)为横坐标，黄芪甲苷表观溶解度(mmol·L-1)为纵坐标作图，得相溶解度图。

　　3  结果

　　3.1  包合比的确定利用旋光度增量法测定包合比的结果如图1，由实验结果可知，当黄芪甲苷与HP-β-CD的摩尔比为1∶1时，旋光度增量最大，所以确定该包合物的包合比为1∶1。

　　3.2  溶解度测定黄芪甲苷与黄芪甲苷－HP-β-CD包合物在水中的溶解度分别为22.2和286.8 μg·ml-1。可见形成包合物后黄芪甲苷的溶解度显著增大。

　　3.3  溶出度测定黄芪甲苷与黄芪甲苷－HP-β-CD包合物胶囊在200 ml 0.5％十二烷基硫酸钠溶液中的溶出结果见图2。由图中结果显示，包合后黄芪甲苷在45 min时的溶出度由原来的26.4％提高到71.2％，溶出过程明显增快。

　　3.4  相溶解度图黄芪甲苷在25，37，50℃这3种温度下于一系列0%～2％（W/V）HP-β-CD水溶液中的相溶解度图结果见图3。由图3可见，黄芪甲苷表观溶解度随HP-β-CD浓度的增加而呈线性增加，该相溶解度曲线为典型的AL型［3］，进一步说明黄芪甲苷可与HP-β-CD可形成1∶1摩尔比的包合物。同时，随着温度的升高，增溶效果降低，可见低温有利于HP-β-CD对黄芪甲苷的包合。

　　4  讨论

    目前测定包合比的常用方法为利用包合前后紫外吸收变化的连续递变法［4］，但由于黄芪甲苷几乎无紫外吸收，分光光度仪无法检出，故本实验选择了利用包合前后旋光度变化的旋光度增量法这一新方法，测定了包合比，结果与相溶解度的测定结果相互验证。其原理如下：羟丙基-β-环糊精为高旋光物质，黄芪甲苷旋光度为零，当两者形成包合物后，分子的空间构型及分子对称性发生了较大的改变，超分子化合物的旋光性不完全等同于主体羟丙基-β-环糊精或客体黄芪甲苷的旋光性。当配制不同摩尔比例的羟丙基-β-环糊精和黄芪甲苷溶液，并以液相法反应后，由于黄芪甲苷自身无旋光性，所以反应液的旋光度应仅与羟丙基-β-环糊精的浓度相关。倘若溶液的旋光度与加入的主体成非线性关系，则该系列溶液的旋光度有可能与所生成的包合物浓度有关。反应前后旋光磨的差值、越大、说明形成的超分子化合物越多。因此，最大时所对应的摩尔比即为黄芪甲苷－羟丙基-β-环糊精的包合比。对于无紫外吸收或包合前后紫外吸收无变化的客分子，旋光度法测定包合比是一种可行而有效的新方法。

    本实验测得的包合比为1∶1，但包合物的形成过程是一个可逆的平衡反应，增加反应物的投料比可以增大包合物的生成。综合考虑增溶效果和药物含量等因素，本实验选取1.2∶1的主客分子比例投料，制备包合物。

    实验制备得到的黄芪甲苷－HP-β-CD包合物，达到了较为理想的增溶效果，并显著提高了其胶囊剂的溶出度。本实验解决了黄芪甲苷溶解度低，溶出慢的弊端，为黄芪甲苷作为单体成分的药学开发奠定了制剂学基础。



【参考文献】
  　　［1］ZHANG Zao-cai, YANG Ying-zhen, LI SHuang-jie,etc. Effect of astragaloside on myocardial fibrosis in viral myocarditic mice［J］.Chin J New Drugs Clin Rem: 2003,22(9)：172.

　　［2］罗海明,戴瑞鸿,李 勇，等.黄芪有效成分治疗充血性心力衰竭的核心脏病学研究［J］.中国中西医结合杂志,1995, 15(12)：707.

　　［3］Higuchi, T. and Connors, K.A. Phase-solubility Techniques. In: Reilly, C.N.(Editor). Advances in Analitycal Chemistry and Instrumentation［M］.Interscience, New York. pp.117.

　　［4］续 浩,陈 亮.环糊精包结物包合比的测定［J］.分析测试技术与仪器，2001，7（3）：152.